光罩的形成方法与流程

1.本公开涉及光罩的形成方法。


背景技术：

2.微影操作是半导体制造过程中的一些关键操作。微影技术包括紫外光微影(ultraviolet lithography)、深紫外光微影(deep ultraviolet lithography)和极紫外光微影(extreme ultraviolet lithography,euvl)。在这种技术中，光罩是微影操作中的重要组成部分。例如，在极紫外光微影中，制造具有高反射率部分和高吸收率部分的具有高对比度的极紫外光光罩是至关重要的。随着尺寸缩小以制造更小的特征，较新的集成电路技术需要具有更窄的临界尺寸的更精细的图案。因此，需要新的和改进的极紫外光光罩膜结构以提高微影分辨率，并且需要更强健的制程来制造这种极紫外光光罩。


技术实现要素：

3.依据本公开的部分实施例，提供一种形成光罩的方法，包含：提供设置在吸收体顶部上的硬遮罩层、覆盖层和设置在基材上的多层；形成中间层于硬遮罩层上；形成光阻层于中间层上；图案化光阻层；透过图案化的光阻层蚀刻中间层；透过图案化的中间层蚀刻硬遮罩层；以及透过图案化的硬遮罩层蚀刻吸收体。
4.依据本公开的部分实施例，提供一种形成光罩的方法，包含：形成多层于基材上；形成吸收体于设置在多层上的覆盖层上；形成硬遮罩层于吸收体上；形成中间层于硬遮罩层上，其中中间层包含选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)或镍(ni)所组成的群组中的一种或多种；形成光阻层于中间层上；图案化光阻层；透过图案化的光阻层蚀刻中间层；以及在蚀刻中间层之后，对硬遮罩层进行干式蚀刻制程，其中，干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率的比例大于5。
5.依据本公开的部分实施例，提供一种形成光罩的方法，包含：形成中间层于极紫外膜堆叠上，极紫外膜堆叠包含基材、在基材上的多层，在多层上的覆盖层，在覆盖层上的吸收体和在吸收体上的硬遮罩层；形成光阻层于中间层上，其中中间层包含选自于由氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一种或多种；图案化光阻层；透过图案化的光阻层来图案化中间层；透过图案化的中间层来图案化硬遮罩层；以及透过图案化的硬遮罩层来图案化吸收体。
附图说明
6.当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以最好地理解本公开。要强调的是，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制，仅用于说明目的。实际上，为了讨论的清楚，各种特征的尺寸可以任意地增加或减小。
7.图1a、图1b和图1c绘示根据本公开的不同实施例的极紫外光光罩结构；
8.图2a、图2b和图2c示意性地绘示根据本公开的不同实施例的用于制造极紫外光光罩的策略；
9.图3a、图3b和图3c示意性地绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的方法的依序的制程步骤；
10.图4a、图4b、图4c、图4d、图4e和图4f示意性地绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的方法的依序的制程步骤；
11.图5绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的示例性方法的流程图；
12.图6绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的另一示例性方法的流程图；
13.图7绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的另一示例性方法的流程图。
14.【符号说明】
15.10：极紫外光光罩结构
16.20：光阻层
17.30：中间层
18.30
‑
1：中间层
19.30
‑
2：中间层
20.30
‑
10：中间层
21.40：图案
22.50：图案
23.100：极紫外光光罩基材
24.101：极紫外光光罩基材
25.110：硬遮罩层
26.120：吸收体
27.130：覆盖层
28.140：多层
29.150：基材
30.160：导电层
31.s100：方法
32.s110：步骤
33.s120：步骤
34.s130：步骤
35.s140：步骤
36.s150：步骤
37.s160：步骤
38.s170：步骤
39.s200：方法
40.s210：步骤
41.s220：步骤
42.s230：步骤
43.s240：步骤
44.s250：步骤
45.s260：步骤
46.s270：步骤
47.s280：步骤
48.s300：方法
49.s310：步骤
50.s320：步骤
51.s330：步骤
52.s340：步骤
53.s350：步骤
54.s360：步骤
具体实施方式
55.应当理解，以下的内容提供了用于实现本公开的不同特征的许多不同的实施例或示例。下面描述元件和配置的特定实施例或示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例，而无意于进行限制。例如，元件的尺寸不限于所公开的范围或值，而是可以取决于制程条件和/或装置的期望特性。此外，在下面的描述中，在第二特征之上或上方形成第一特征可以包括其中第一特征和第二特征以直接接触形成的实施例，并且还可以包括其中在第一特征和第二特征之间形成附加特征，使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。为了简单和清楚起见，可以以不同的比例任意绘制各种特征。
56.更甚者，空间相对的词汇(例如，“低于”、“下方”、“之下”、“上方”、“之上”等相关词汇)于此用以简单描述如图所示的元件或特征与另一元件或特征的关系。在使用或操作时，除了图中所绘示的转向之外，这些空间相对的词汇涵盖装置的不同转向。再者，这些装置可旋转(旋转90度或其他角度)，且在此使用的空间相对的描述语可作对应的解读。另外，术语“由
…
制成”可以表示“包含”或“由
…
组成”。在本公开中，片语“a、b和c之一”是指“a、b和/或c”(a、b、c、a和b、a和c、b和c或a、b和c)，除非另有说明，否则不表示来自a的一个元素、来自b的一个元素和来自c的一个元素。
57.本公开的实施例提供一种制造极紫外光光罩的方法。本公开提供了增强微影分辨率的方法和技术，并且需要更强健的制程来制造这种极紫外光光罩。更具体地，本公开涉及用于制造极紫外光光罩的新的膜结构，其包含在光阻层和硬遮罩层之间的中间层，在本文中也称为“三层策略”。这种三层策略可以融入在晶圆制程中并在极紫外光微影中实施，其中将中间层配置为对在顶部的光阻层和在下面的硬遮罩层具有蚀刻选择性。根据本公开的不同实施例，可使用相对较薄的光阻层将图案转移到中间层，其中中间层的蚀刻选择性可以减轻由于光阻层的损失而导致的圆角化问题，从而增加了图案保真度。中间层的使用能够减轻常规问题，例如，当光阻的横向尺寸比光阻的厚度小得多时，这种高长宽比的光阻层会导致光阻层的损失而造成图案的边角变圆和/或图案塌陷。更具体地，所公开的方法和技
术透过减小光阻层的厚度来提高图案分辨率，并且透过提高耐蚀刻性来提高图案保真度。所公开的膜方案(膜结构)可以在极紫外光光罩基材中清楚地识别，并改善当前的极紫外光光罩制造制程并促进下一代极紫外光微影的发展。
58.通常，极紫外光微影使用的扫描仪是使用在极紫外光(extreme ultraviolet,euv)区域中的光，在此区域中的光波长为大约1纳米至大约100纳米(例如，13.5纳米)。光罩是极紫外光微影系统的关键元件。由于光学材料对极紫外辐射不透明，因此极紫外光光罩是反射式光罩。电路图案形成在设置在反射式结构上方的吸收体层中。吸收体具有低的极紫外光反射率(例如，小于3％至5％)。本公开提供了具有窄临界尺寸的精细图案的极紫外光反射式光罩。利用所公开的极紫外光光罩方案和制程，将原始光阻层中具有高长宽比的精细图案转移到极紫外光光罩中的吸收体层会具有更好的图案保真度。
59.图1a、图1b和图1c绘示根据本公开的不同实施例的极紫外光光罩结构10(亦可称之为极紫外光光罩)。如图1a、图1b和图1c所示，由极紫外光光罩结构10形成具有电路图案的期望的极紫外光光罩，此极紫外光光罩结构10被绘示为具有设置在极紫外光光罩基材100上的光阻层20和中间层30。参照图1a，根据本公开的不同实施例，极紫外光光罩基材100包括硬遮罩层(hardmask)110、吸收体(亦称为吸收层、吸收体层)120、覆盖层130、(反射式)多层140、基材150(在本文中也称为低热膨胀材料(low
‑
thermal expansion material,ltem)150和导电层160。在部分实施例中，改良的极紫外光光罩基材100(其被称为极紫外光光罩基材101)可以包括中间层30、硬遮罩层110、吸收体120、覆盖层130、多层140、基材150和导电层160。除非另有明确地说明，否则极紫外光光罩基材101是具有中间层30的极紫外光光罩基材100(如图1a、图1b和图1c所示)。因此，在部分实施例中，如果将光罩基材称为极紫外光光罩基材101，则可以将硬遮罩层110称为第一硬遮罩层，并且可以将中间层30称为第二硬遮罩层。
60.根据不同的实施例，极紫外光光罩的制造方法从极紫外光光罩基材100开始，并且如果在基材100上已经具有中间层则从极紫外光光罩基材101开始。在不同实施例中，将中间层30和光阻层20设置在极紫外光光罩基材100上以获得极紫外光光罩结构10。根据不同的实施例，选择对光阻层20和极紫外光光罩基材100的顶层(硬遮罩层110)具有蚀刻选择性的中间层30。
61.在不同的实施例中，光阻层20包含对电子束暴光敏感的正型化学增幅光阻(positive chemically amplified resist,pcar)、负型化学增幅光阻(negative chemically amplified resist,ncar)、非化学增幅光阻(non
‑
chemically amplified resist,non car)光阻层或无机光阻(例如，金属光阻(metal photoresist,mepr)或氢硅盐酸类(hydrogen silsesquioxane,hsq))。光阻层20的厚度在大约2纳米至大约150纳米、大约5纳米至大约100纳米、大约7纳米至大约75纳米、大约10纳米至大约50纳米或大约70纳米至大约150纳米的范围内，并包括在其间的任何厚度值或范围。
62.在不同的实施例中，中间层30包括可以吸收极紫外光的金属或金属合金膜。可以作为中间层30的金属的非限制性示例包括过渡金属(例如，钽(ta)、钯(pd)、镍(ni))以及它们的合金(例如，氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)等)。在不同的实施例中，中间层30包括硅基材料(例如，氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷)。中间层30的厚度在大约2纳米至大约200纳米、大
约2纳米至大约150纳米、大约2纳米至大约100纳米、大约2纳米至大约50纳米或约2纳米至约30纳米的范围内，并且包括在它们之间的任何厚度值或范围。在部分实施例中，中间层30透过化学气相沉积(chemical vapor deposition,cvd)、电浆增强化学气相沉积(plasma
‑
enhanced chemical vapor deposition,pecvd)、原子层沉积(atomic layer deposition,ald)、物理气相沉积(physical vapor deposition,pvd)(溅镀)或任何其他合适的成膜方法形成。
63.如图1b所示，根据不同的实施例，中间层30包括设置在光阻层20和硬遮罩层110之间的两个中间层(在本文中也称为子层)30
‑
1和30
‑
2。在部分实施例中，中间层30
‑
1(底部子层)可以包括含硅的材料，并且中间层30
‑
2(顶部子层)可以包括含过渡金属的材料。在部分实施例中，中间层30
‑
1可以包括含过渡金属的材料，并且中间层30
‑
2可以包括含硅的材料。如图1c所示，根据不同的实施例，中间层30可以是多层堆叠，即，其为具有金属氧化物和硅基材料的组合的多个中间层(多个子层)30
‑
1、30
‑
2、
…
、30
‑
10，其层数范围从大约2到大约10。根据不同的实施例，中间层30
‑
1、30
‑
2、
…
、30
‑
10中的每一个的厚度在大约1纳米至大约30纳米、大约2纳米至大约30纳米、大约2纳米至约20纳米、或约1纳米至约10纳米的范围内，并且包括在其间的任何厚度值或范围。在部分实施例中，多层的中间层30的厚度为约4纳米至约200纳米、约4纳米至约150纳米、约4纳米至约100纳米、约3纳米至约50纳米或约3纳米至约30纳米，并且包括在其间的任何厚度值或范围。在部分实施例中，多层的中间层30有助于在硬遮罩层蚀刻期间保持高图案保真度。在部分实施例中，多层的中间层30有助于减少光阻层的损失。
64.在不同的实施例中，中间层30对光阻层20和硬遮罩层110具有蚀刻选择性。例如，可以透过以高达600埃/秒(a/s)的蚀刻速率的混和的气体电浆四氟化碳/氧气(cf4/o2)来蚀刻硅基中间层30，其中可以以高达40埃/秒的蚀刻速率蚀刻包含氮氧化铬(cron)的硬遮罩层110。在类似条件下，光阻层20的蚀刻速率为约220埃/秒至约240埃/秒。在某些条件下，中间层30对硬遮罩层110的蚀刻选择性可以高达80：1，这可以帮助促进中间层30的薄化。在不同的实施例中，中间层30包括与吸收层120相同的材料。在不同的实施例中，中间层30包括与吸收层120不同的材料。
65.在不同的实施例中，硬遮罩层110的功能为向吸收层进行图案转移。硬遮罩层110包括金属层(例如，铬(cr)或钽(ta))，或它们的合金(例如，氮氧化铬(cron)、氧化钽(tao)、氧硼化钽(tabo))。在不同的实施例中，硬遮罩层110包括硅、硅基化合物(例如，氮化硅(sin)或氮氧化硅(sion))。硬遮罩层110的厚度在大约2纳米至大约50纳米、大约3纳米至大约30纳米、大约4纳米至大约15纳米或大约6纳米至大约10纳米的范围内，并且包括在其间的任何厚度值或范围。在不同的实施例中，硬遮罩层110透过化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积(例如，溅镀)或任何其他合适的成膜方法形成。
66.在不同的实施例中，光阻层20与中间层30的厚度比在从大约1：1至大约75：1、从大约1：1至大约50：1、从大约1：1至大约25∶1的范围内，并且包括在其间的任何比例范围或比例值。在不同的实施例中，中间层30与硬遮罩层110的厚度比在从大约1：1到大约100：1、从大约1：1到大约75：1、从大约1：1到大约50：1、从大约1∶1到大约25∶1的范围内，并且包括在其间的任何范围或比例值。可以选择此比例，以便调整干式蚀刻的化学物质，以在光阻层20与硬遮罩层110之间的蚀刻中具有高蚀刻选择性，而不会损失图案的保真度。在不同的实施
例中，选择中间层30的厚度，使得其不会进行可能会损坏开放的硬遮罩层区域的延伸的干式蚀刻剥离。在不同的实施例中，选择中间层30的厚度，使得其可以在硬遮罩层蚀刻期间承受电浆而不损失图案保真度。
67.在不同的实施例中，吸收体120包括用于在极紫外光曝光工具上吸收极紫外光的金属层。吸收体120包括钽基材料。在本公开的部分实施例中，吸收体120具有如下所述的多层结构。在不同的实施例中，吸收体120包括钽(ta)、钴(co)、铬(cr)、碲(te)、铂(pt)、钯(pd)、钌(ru)、铱(ir)、镍(ni)和/或其合金(例如，氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)的层。
68.在部分实施例中，抗反射层(在图1a至图1c中未绘示)可选地设置在吸收体120上方。在部分实施例中，抗反射层由氧化硅制成，并且具有在约2纳米至约10纳米范围内的厚度。在部分实施例中，使用具有厚度在大约12纳米至大约18纳米范围内的氧硼化钽(tabo)层作为抗反射层。在部分实施例中，抗反射层的厚度在约3纳米至约6纳米的范围内。在部分实施例中，抗反射层透过化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积或任何其他合适的成膜方法形成。
69.在不同的实施例中，覆盖层130包括金属层以保护下面的多层140不被蚀刻。在不同的实施例中，覆盖层130设置在多层140上以防止多层140氧化。在不同的实施例中，覆盖层130包括钌、钌合金(例如，硼化钌(rub)、硅化钌(rusi)或铌化钌(runb))或氧化钌(例如，氧化钌(ruo2)或氧铌化钌(runbo))。覆盖层130的厚度在约1纳米至约20纳米、约2纳米至约10纳米或约2纳米至约4纳米的范围内，并且包括在其间的任何厚度值或范围。在部分实施例中，覆盖层130具有3.5纳米
±
10％的厚度。在部分实施例中，覆盖层130透过化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积(例如，溅镀)或任何其他合适的成膜方法形成。在部分实施例中，使用硅(si)层作为覆盖层130。
70.在不同的实施例中，多层140包括含有多达约60对的钼和硅的膜堆叠(在本文中也称为“钼/硅(mo/si)堆叠”)。在不同的实施例中，多层140包括膜堆叠，此膜堆叠包含钼和硅对以及顶部硅保护层。在部分实施例中，多层140包括硅和钼中的每一个的约30个交替的层对、约40个交替的层对、约50个交替的层对或约60个交替的层对。在部分实施例中，对于感兴趣的波长(例如，13.5纳米)，多层140的反射率高于约70％。在部分实施例中，硅和钼层对透过化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积(溅镀)或任何其他合适的成膜方法形成。
71.在不同的实施例中，多层140中的硅和钼的每一层具有约2纳米、约3纳米、约4纳米、约5纳米、约6纳米、约7纳米、约8纳米、约9纳米、或约10纳米的厚度，并且包括在其间的任何厚度值。在部分实施例中，硅和钼的层具有大约相同的厚度。在部分实施例中，硅和钼的层具有不同的厚度。在部分实施例中，每个硅层的厚度为大约4纳米，并且每个钼层的厚度为大约3纳米。
72.在部分实施例中，多层140包括交替的钼层和铍层。在部分实施例中，多层140中的层数在约20至约100的范围内，然而只要保持足够的反射率以使目标基材成像就可以允许任何数量的层。在部分实施例中，对于感兴趣的波长(例如，13.5纳米)，反射率高于约70％。在部分实施例中，多层140包括约30至约60个钼(mo)和铍(be)的交替的层。在本公开的其他实施例中，多层140包括约40至约50个钼(mo)和铍(be)中的每一个的交替的层。
73.在不同的实施例中，基材150包括掺杂钛的二氧化硅(sio2)、低热膨胀玻璃或石英(例如，熔融氧化硅或熔融石英)。在部分实施例中，基材150透射在可见光波长、可见光谱附近的一部分的红外光波长(近红外光)和一部分的紫外光波长的光。在部分实施例中，基材150吸收极紫外光波长和接近此极紫外光的深紫外光波长。在部分实施例中，基材150尺寸的长度和宽度分别是152毫米mm和152毫米并具有约0.25英寸的厚度。
74.在不同的实施例中，导电层160包括金属层，此金属层用于将极紫外光光罩安装到在极紫外曝光工具中的光罩支架上。在部分实施例中，导电层160包括钽基材料(例如，硼化钽(tab)或其他合适的钽基导电材料)。在部分实施例中，硼化钽是晶体。晶体钽硼化物包括硼化钽(tab)、六硼化五钽(ta5b6)、四硼化三钽(ta3b4)和二硼化钽(tab2)。在部分实施例中，硼化钽是多晶的或非晶的。在部分实施例中，导电层160包括铬基导电材料(例如，氮化铬(crn)或氮氧化铬(cron))。在部分实施例中，导电层160的层电阻为约0.1ω/sq至约20ω/sq、约0.15ω/sq至约15ω/sq、约0.2ω/sq至约10ω/sq或大约0.3ω/sq至大约100ω/sq，并且包括在其间的任何层电阻值或范围。
75.在部分实施例中，导电层160的表面粗糙度ra等于或小于0.25纳米。在部分实施例中，导电层160的表面粗糙度ra等于或大于0.05纳米。此外，在部分实施例中，导电层160的平坦度等于或小于50纳米(在极紫外光光罩内)。在部分实施例中，导电层160的平坦度大于1纳米。在部分实施例中，导电层160的厚度在约50纳米至约400纳米的范围内。在部分实施例中，导电层160具有约50纳米至约100纳米的厚度。在部分实施例中，此厚度在约65纳米至约75纳米的范围内。在部分实施例中，导电层160透过大气化学气相沉积、低压化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、激光增强化学气相沉积、原子层沉积、分子束磊晶(molecular beam epitaxy,mbe)、物理气相沉积(包括热沉积、脉冲激光沉积、电子束蒸发、离子束辅助蒸发和溅镀)或任何其他合适的成膜方法形成。在化学气相沉积的情况下，在部分实施例中，来源气体包括五氯化钽(tacl5)和三氯化硼(bcl3)。
76.图2a、图2b和图2c示意性地绘示根据本公开的不同实施例的用于制造极紫外光光罩的制程策略。此制程策略包括实现高图案保真度和微影分辨率的三层策略。
77.图2a、图2b和图2c示意性地绘示从极紫外光光罩结构10开始的在制程的三个示例性阶段的制程策略的进展。图2a绘示极紫外光光罩结构10的制造阶段，其中将光阻层20作为光罩以图案化设置在吸收体120上的硬遮罩层110上的中间层30。透过由光阻层20限定的低长宽比图案，可以使用低长宽比的光阻层20作为蚀刻光罩来形成中间层30。一旦在中间层30中蚀刻出图案，就可以去除光阻层20。图2b绘示从极紫外光光罩结构10去除光阻层20之后的极紫外光光罩结构10的阶段。参照图2b，中间层30可以用于以高保真度和分辨率蚀刻极紫外光光罩基材100。图2c绘示极紫外光光罩结构10的阶段，其中中间层30作为光罩以图案化和蚀刻极紫外光光罩基材100或极紫外光光罩基材100的任何层。如图1a所示，根据本公开的不同实施例，极紫外光光罩基材100是指包括硬遮罩层110、吸收体120、覆盖层130、多层140、基材150和导电层160的层堆叠。
78.图3a、图3b和图3c示意性地绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的方法的依序的制程步骤。图3a绘示根据本公开的不同实施例的极紫外光光罩基材100，其包括硬遮罩层110、吸收体120、覆盖层130、多层140、基材150和导电层160。在部分实施例中，极紫外光光罩基材100可以不包括如图3a所示的层堆叠中所有的层。在部分实施例中，极紫
外光光罩基材100可包括比图3a所示的层堆叠多的一个或多个附加层。图3a中所示的极紫外光光罩基材100可以透过各种合适的制程技术来形成。
79.图3b绘示制造过程的阶段，其中，中间层30设置在极紫外光光罩基材100上。由于中间层30已在图1a至图1c中描述过，因此在此将不再详细描述。如上所述，中间层30可以是单层，或者可以包括两个中间层(子层)30
‑
1和30
‑
2，或者可以是具有多个子层(即，中间层30
‑
1、30
‑
2、
…
、30
‑
10)的多层堆叠，其分别绘示和描述在图1a、图1b和图1c中。根据不同的实施例，包括单个或多个子层30
‑
1、30
‑
2、
…
、30
‑
10的任何中间层可以包括含硅的材料或含过渡金属的材料。中间层30
‑
1、30
‑
2、
…
、30
‑
10的组成可以相同或不同，以使中间层30
‑
1、30
‑
2、
…
、30
‑
10中的至少两个具有交替的组成、厚度或具有不同的物理尺寸或化学组成。类似地，如上所述，可以透过化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积(例如，溅镀)或任何其他合适的成膜方法形成包括中间层30
‑
1、30
‑
2、
…
、30
‑
10的中间层30。
80.图3c绘示制造制程的阶段，其中将光阻层20配置在已经配置在极紫外光光罩基材100上的中间层30上。如同已在图1a中的描述，光阻层20包含对电子束暴光敏感的正型化学增幅光阻、负型化学增幅光阻、非化学增幅光阻光阻层或无机光阻(例如，金属光阻或氢硅盐酸类)。根据不同的实施例，所沉积的光阻层20的厚度可以在大约2纳米至大约150纳米、大约5纳米至大约100纳米、大约7纳米至大约75纳米、大约10纳米至约50纳米或大约70纳米至大约150纳米的范围内，并且包括在其间的任何厚度值或范围。
81.图4a、图4b、图4c、图4d、图4e和图4f示意性地绘示根据本公开的不同实施例的极紫外光光罩10的制造方法中的依序的制程步骤。应该理解的是，可以在图4a至图4f所示的制程之前、期间和之后提供附加的操作，并且下面描述的一些操作可以被替换或消除以作为此方法的其他的实施例。操作和/或过程的顺序可以互换。
82.如图4a所示，极紫外光光罩结构10包括形成在已经配置在极紫外光光罩基材100上的中间层30上方的光阻层20。根据本公开的不同实施例(如图3a至图3c所示)，光阻层20和中间层30配置在极紫外光光罩基材100上，此极紫外光光罩基材100具有硬遮罩层110、吸收体120、覆盖层130、多层140、基材150和导电层160的堆叠。一旦将光阻层20设置在中间层30上，就将光阻层20在图案中暴露于光化辐射(actinic radiation)。烘烤并显影选择性暴光的光阻层20，以在光阻层20中形成图案。在部分实施例中，光化辐射是电子束或离子束。在部分实施例中，可选地实施电浆除胶渣(descum)步骤以去除在开口中的光阻残留物。
83.图4b绘示在已经使用图案40显影光阻层20之后的阶段，此图案40可以对应于极紫外光光罩10将在随后的操作中形成的半导体装置特征的图案。一旦在光阻层20中形成了图案40，就执行干式蚀刻(或任何其他合适的制程步骤)以将光阻层20中的图案40转移到中间层30中。根据部分实施例，使用光阻层20作为光罩来蚀刻中间层30有助于减小光阻层20的边角变圆。在部分实施例中，取决于采用的干式刻蚀法，中间层30的干式蚀刻对光阻层20的反应性可能较低。在部分实施例中，当蚀刻中间层30时，选择对光阻层20具有高蚀刻选择性的蚀刻。当选择高蚀刻选择性时，光阻层20不容易被磨损并且因此可防止在中间层30的干式蚀刻期间引起的边角变圆。在部分实施例中，与如果不使用中间层30直接蚀刻硬遮罩层110相比，在蚀刻中间层30期间光阻层20的边角变圆的量将减少。在不使用中间层30直接蚀刻硬遮罩层110的情况下(硬遮罩层110可以包括具有任何百分比的氧和氮的氮氧化铬
(cron)或铬(cr))，硬遮罩层110可以使用含氯气体(氯气(cl2)、三氯化硼(bcl3)、四氯化碳(ccl4))和氧气的混合气体进行干式蚀刻。在部分实施例中，可以在蚀刻期间使用惰性气体。在部分实施例中，中间层30的干式蚀刻可以是四氟化碳(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)的一或这些含氟气体的组合。
84.根据不同的实施例，可以使用光阻层20的较薄层，这可防止在光阻层20的显影期间高长宽比特征的塌陷。在部分实施例中，中间层30可以比光阻层20薄，因为中间层30对硬遮罩层110的蚀刻选择性比光阻层20对硬遮罩层110的蚀刻选择性高。例如，可以透过蚀刻速率高达约240埃/秒(a/s)的混合气体电浆氯气/氧气(cl2/o2)蚀刻包括氮氧化铬(cron)的硬遮罩层110，其中二氧化硅(sio2)的蚀刻速率可能仅高达约3埃/秒。在类似条件下，光阻层20的蚀刻速率为约220埃/秒至约240埃/秒。在部分实施例中，中间层30对硬遮罩层110的蚀刻选择性为大约80：1，这可以帮助促进中间层30的薄化。
85.根据不同的实施例，中间层30可以包括过渡金属和/或其合金，以及硅基材料。在部分实施例中，选择中间层30的材料，使其对光阻层20和硬遮罩层110具有期望的刻蚀选择性。在部分实施例中，对于具有氮氧化铬(cron)的硬遮罩层110，选择中间层30为一种或多种氧化物材料(例如，氮氧化硼钽(tabon)或硅基材料)，其可以用四氟化碳(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)或这些含氟气体的组合进行干式蚀刻。在部分实施例中，对于具有氧化物材料的硬遮罩层110(例如，氮氧化硼钽(tabon)或硅基材料)，选择中间层30为氮化物材料(例如，氮化铬(crn)或氮化钽(tan))，其可以使用含氯气气体(含有氯气(cl2)、三氯化硼(bcl3)等气体)并且可以可选地与氧气或惰性气体混合的干式蚀刻。
86.在完成对中间层30的蚀刻之后，可以使用合适的剥离技术来剥离光阻层20，所述合适的剥离技术包括湿式蚀刻和干式蚀刻，其中湿式蚀刻包括例如使用有机材料，例如，使用硫酸(h2so4)和过氧化氢(h2o2)的混合物(spm)进行的湿式蚀刻或在使用硫酸(h2so4)和过氧化氢(h2o2)的混合物(spm)之后，使用氨和过氧化氢的水溶液的表面调节
‑
1(sc
‑
1)处理作为清洁步骤以去除有机薄层或用于去除颗粒，使用有机溶剂(四酚基乙烷缩水甘油醚(pgee)或丙二醇单甲基醚酯(pgmea))冲洗，而干式蚀刻包括使用任何氧化性电浆化学物质(氧气(o2)、一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、水(h2o)或这些含氧气体的组合)或任何还原性电浆化学物质(氮气(n2)、氢气(h2)、氨气(nh3)、联安(n2h4)或这些氢气和氮气的组合)进行的干式蚀刻。在部分实施例中，可以省略光阻层20的剥离，直到完成硬遮罩层110的蚀刻为止。
87.图4c绘示已经用图案40蚀刻(或以其他方式形成)中间层30之后的阶段。一旦图案40已经被转移到中间层30中，则图案化的中间层30用于在极紫外光光罩基材100的硬遮罩层110中形成图案40。根据不同的实施例，对硬遮罩层110的蚀刻可以透过用含氯的气体(氯气(cl2)、三氯化硼(bcl3)和/或四氯化碳(ccl4))和氧气的混合气体对由氮氧化铬(cron)或铬(cr)制成并且氧和氮的百分比是任意的硬遮罩层110进行干式蚀刻来完成。在部分实施例中，可以在蚀刻期间使用惰性气体。在部分实施例中，对硬遮罩层110的蚀刻可以透过用四氟化碳(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)或这些含氟气体的组合对由金属氧化物或硅基材料制成的硬遮罩层110进行干式蚀刻来完成。
88.在完成对硬遮罩层110的蚀刻之后，可以透过利用与中间层30反应的电浆化学物质过度蚀刻中间层30来去除中间层30。在部分实施例中，过度蚀刻可以透过在有或没有物
理轰击的情况下的干式蚀刻来完成。在部分实施例中，可以用四氟化碳(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)或这些含氟气体的组合过度蚀刻金属氧化物或硅基材料。在部分实施例中，可以用诸如氯气(cl2)、三氯化硼(bcl3)的含氯气体过度蚀刻诸如氮化铬(crn)或氮化钽(tan)的氮化物材料。在部分实施例中，在蚀刻期间可以使用与氧气或惰性气体混合的气体。
89.根据不同的实施例，必须选择相较于图案转移的中间层30，对硬遮罩层110具有高度蚀刻选择性的电浆化学物质。换句话说，对硬遮罩层110的氮氧化铬(cron)的蚀刻速率可以透过调节氯气(cl2)和氧气(o2)的气体比例来调整，这将改变中间层30的蚀刻速率。在部分实施例中，硬遮罩层110相对于中间层30的蚀刻速率比为约10：1或更高。
90.在部分实施例中，特别是在硬遮罩层110的蚀刻完成之前省略光阻层20的剥离的情况下，光阻层20的剥离可以透过利用有机材料的任何常规的剥离方法来完成，例如，使用硫酸(h2so4)和过氧化氢(h2o2)的混合物(spm)或表面调节
‑
1(sc
‑
1)进行的湿式蚀刻，使用有机溶剂(四酚基乙烷缩水甘油醚(pgee)或丙二醇单甲基醚酯(pgmea))冲洗，或使用任何氧化性电浆化学物质(氧气(o2)、一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、水(h2o)或这些含氧气体的组合)或任何还原性电浆化学物质(氮气(n2)、氢气(h2)、氨气(nh3)、联安(n2h4)或这些氢气和氮气的组合)进行的干式蚀刻。在这些实施例中，氧化或还原的干式蚀刻方法可以选择性地去除或剥离光阻层20，因为这些刻蚀方法可能不会与中间层30反应。
91.图4d绘示已经用图案40蚀刻(或以其他方式形成)硬遮罩层110之后的阶段。一旦图案40已经被转移到硬遮罩层110中，则使用图案化的硬遮罩层110作为蚀刻光罩在吸收体120中透过干式蚀刻图案40的暴露部分在吸收体120中形成图案40。可以执行干式蚀刻(或任何合适的湿式蚀刻)以去除吸收体层120中的暴露部分，以在吸收体120中形成图案40。一旦已经将图案40转移到吸收体120上，则可以透过利用与硬遮罩层110反应的电浆化学物质过度蚀刻硬遮罩层110来去除硬遮罩层110的残留部分。在部分实施例中，过度蚀刻可以透过在有或没有物理轰击的情况下的干式蚀刻来完成。在部分实施例中，可以用四氟化碳(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)或这些含氟气体的组合过度蚀刻金属氧化物或硅基材料。在部分实施例中，可以用诸如氯气(cl2)、三氯化硼(bcl3)的含氯气体过度蚀刻诸如氮化铬(crn)或氮化钽(tan)的氮化物材料。在部分实施例中，在蚀刻期间可以使用与氧气或惰性气体混合的气体。
92.图4e绘示已经用图案40蚀刻(或以其他方式形成)吸收体120之后的阶段。一旦将图案40转移到吸收体120中，就可以对覆盖层130或多层140进行附加的蚀刻。在部分实施例中，透过重复另一组合适的处理步骤(例如，透过使用另一个(第二个)光阻层以形成图案并将其作为蚀刻光罩以在极紫外光光罩10中执行蚀刻(干式蚀刻或湿式蚀刻))，可以将另一个图案50转移到极紫外光光罩10中。根据不同的实施例，图案50定义极紫外光光罩10的黑色边界图案。
93.图4f绘示在将图案50转移到极紫外光光罩10中之后的阶段。如图4f所示，将图案50转移到覆盖层130和多层140中。一旦完成图案50的图案转移，则可透过合适的光阻层剥离剂去除第二光阻层以暴露出吸收体120的上表面(其具有在吸收体120中定义的图案40和50)。在本公开的部分实施例中，吸收体120、覆盖层130和多层140中的图案50定义了极紫外光光罩10的黑色边界。在去除第二光阻层之后，极紫外光光罩10经历了清洁操作、检查，并
且根据需要修复极紫外光光罩10，以提供完成的极紫外光光罩10。
94.图5绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的方法s100的流程图。根据不同的实施例，方法s100包括在步骤s110中提供设置在吸收体顶部上的硬遮罩层、覆盖层和设置在基材上的多层。在部分实施例中，硬遮罩层包括金属层(例如，铬(cr)或钽(ta))或它们的合金(例如，氮氧化铬(cron)、硼化钽(tab)、氧化钽(tao)、氧硼化钽(tabo)或氮硼化钽(tabn))，或硅基化合物(例如，氮化硅(sin)或氧氮化硅(sion))。硬遮罩层的厚度在约2纳米至约50纳米、约3纳米至约30纳米、约4纳米至约15纳米或约6纳米至约10纳米的范围内。在不同的实施例中，透过化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积(例如，溅镀)或任何其他合适的成膜方法来形成硬遮罩层。在部分实施例中，吸收体包括用于在极紫外曝光工具上吸收极紫外光的金属层。吸收体包括钽基材料。在本公开的一些实施方式中，吸收体具有如下所述的多层结构。在不同的实施例中，吸收体包括钽(ta)、钴(co)、铬(cr)、碲(te)、铂(pt)、钯(pd)、钌(ru)、铱(ir)、镍(ni)和/或其合金(例如，氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)的层。在部分实施例中，覆盖层包括金属层，例如但不限于钌、钌合金(例如，硼化钌(rub)、硅化钌(rusi)或铌化钌(runb))或氧化钌(例如，氧化钌(ruo2)或氧铌化钌(runbo))。覆盖层的厚度在约1纳米至约20纳米、约2纳米至约10纳米或约2纳米至约4纳米的范围内，并且包括在其间的任何厚度值或范围。在部分实施例中，多层包括包含钼和硅对的膜堆叠，其包括硅和钼中的每一个的约30个交替的层对、约40个交替的层对、约50个交替的层对或约60个交替的层对。在部分实施例中，此多层包括多达50对的多个钼和硅层对，以及顶部硅保护层。在部分实施例中，对于感兴趣的波长(例如，13.5纳米)，多层的反射率高于约70％。在部分实施例中，基材包括掺杂钛的氧化硅(sio2)、低热膨胀玻璃或石英(例如，熔融氧化硅或熔融石英)。在部分实施例中，基材透射可见光波长，可见光谱附近的一部分红外光波长(近红外光)和一部分紫外光波长。在部分实施例中，基材吸收极紫外光波长和接近此极端紫外光的深紫外光波长。
95.方法s100包括在步骤s120处在硬遮罩层上方形成中间层。在部分实施例中，中间层的厚度在2纳米至200纳米的范围内。在部分实施例中，中间层的厚度在约2纳米至约150纳米、约2纳米至约100纳米、约2纳米至约50纳米或约2纳米至约30纳米的范围内。在部分实施例中，中间层包括选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)、镍(ni)、氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中，中间层包括顶部子层和底部子层，其中顶部子层包括含硅的材料，并且底部子层包括含过渡金属的材料，反之亦然。在部分实施例中，中间层包括多个子层，其中至少一个子层包括含金属的材料，并且至少另一个子层包括含硅的材料。在部分实施例中，可以使用不同比例的混合气体来蚀刻多个中间层，所述混合气体例如是含氯、含氟和含氧的气体，并且可以选择添加惰性载气(例如，氦气(he)或氩气(ar))。在部分条件下，多个中间层可有助于在蚀刻过程中控制精细的临界尺寸。
96.方法s100包括在步骤s130中在中间层上方形成光阻层。在部分实施例中，光阻层包含对电子束暴光敏感的正型化学增幅光阻、负型化学增幅光阻、非化学增幅光阻光阻层。在部分实施例中，光阻层20的厚度在约2纳米至约120纳米、约5纳米至约100纳米、约7纳米至约75纳米、约10纳米至约50纳米，或约70纳米至约120纳米的范围内。
97.方法s100包括在步骤s140中对光阻层进行图案化。在部分实施例中，图案化光阻层包括在经由电子束或离子束形成图案之后，将光阻层暴露于光化辐射。在暴露于光化辐射之后，将曝光的光阻层烘烤并显影以在光阻层中形成图案。一旦光阻层20在光阻层中具有图案，则在光罩的制造过程中，图案化的光阻层可以用于在下面的层(例如，中间层)中形成相同的图案。
98.方法s100包括在步骤s150中透过图案化的光阻层蚀刻中间层。在部分实施例中，蚀刻包括干式蚀刻(或任何其他合适的制程步骤)，其可将光阻层中的图案转移到中间层中。在部分实施例中，使用光阻层作为光罩来蚀刻中间层可减小光阻层的边角变圆。在部分实施例中，当蚀刻中间层时，选择对光阻层具有高蚀刻选择性的蚀刻。当选择高蚀刻选择性时，光阻层不容易被磨耗并且因此防止在中间层的干式蚀刻期间引起的边角变圆。在部分实施例中，中间层的干式蚀刻可以是四氟化碳(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)的一或这些含氟气体的组合。
99.方法s100包括在步骤s160处透过图案化的中间层蚀刻硬遮罩层。根据不同的实施例，对硬遮罩层的蚀刻可以透过用含氯的气体(氯气(cl2)、三氯化硼(bcl3)和/或四氯化碳(ccl4))和氧气的混合气体对由氮氧化铬(cron)或铬(cr)制成并且氧和氮的百分比是任意的硬遮罩层110进行干式蚀刻来完成。在部分实施例中，可以在蚀刻期间使用惰性气体。在部分实施例中，对硬遮罩层的蚀刻可以透过用四氟化碳(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)或这些含氟气体的组合对由金属氧化物或硅基材料制成的硬遮罩层进行干式蚀刻来完成。在部分实施例中，可以在蚀刻期间使用惰性气体。在部分实施例中，可以透过以高达约240埃/秒的蚀刻速率的混合的气体电浆氯气/氧气(cl2/o2)来蚀刻包括氮氧化铬(cron)的硬遮罩层。
100.方法s100包括在步骤s170中透过图案化的硬遮罩层蚀刻吸收体。在部分实施例中，透过图案化的中间层蚀刻硬遮罩层包括干式蚀刻制程，此干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率的比大于5。
101.在部分实施例中，吸收体包括钽，选自于由钽、钴、铬、碲、铂、钯、钯、钌、铱、镍和/或其合金(例如，氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中，硬遮罩层包括氮氧化铬(cron)并且具有在2纳米至15纳米之间的厚度，和/或覆盖层包括钌。
102.图6绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的方法s200的流程图。方法s200包括在步骤s210处在基材上方形成多层。在部分实施例中，多层包括包含钼和硅对的膜堆叠，其包括硅和钼中的每一个的约30个交替的层对、约40个交替的层对、约50个交替的层对或约60个交替的层对。在部分实施例中，此多层包括多达50对的多个钼和硅层对，以及顶部硅保护层。在部分实施例中，对于感兴趣的波长(例如，13.5纳米)，多层的反射率高于约70％。在不同的实施例中，多层中的硅和钼中的每一层具有约2纳米、约3纳米、约4纳米、约5纳米、约6纳米、约7纳米、约8纳米、约9纳米或约10纳米的厚度。在部分实施例中，硅和钼的层具有大约相同的厚度。在部分实施例中，硅和钼的层具有不同的厚度。在部分实施例中，每个硅层的厚度为大约4纳米，并且每个钼层的厚度为大约3纳米。
103.在部分实施例中，多层包括交替的钼层和铍层。在部分实施例中，多层中的层数在
约20至约100的范围内，然而只要保持足够的反射率以使目标基材成像就可以允许任何的层数。在部分实施例中，对于感兴趣的波长(例如，13.5纳米)，反射率高于约70％。在部分实施例中，此多层包括约30至约60个钼(mo)和铍(be)的交替层。在本公开的其他实施例中，多层140包括钼(mo)和铍(be)中的每一个的约40个至约50个交替的层。在部分实施例中，透过化学气相沉积、电浆增强化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积(溅镀)或任何其他合适的成膜方法来形成硅和钼层对和/或硅和铍对。
104.方法s200包括在步骤s220处在设置在多层上的覆盖层上方形成吸收体。方法s200包括在步骤s230处在吸收体上方形成硬遮罩层。方法s200还包括在步骤s240处在硬遮罩层上方形成中间层。根据不同的实施例，中间层包括选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)或镍(ni)所组成的群组中的一个或多个。在部分实施例中，中间层包括多个子层，其中至少一个子层包括含金属的材料，并且至少另一个子层包括含硅的材料。在部分实施例中，多个子层包括第一子层和第二子层，其中第一子层包括含硅的材料，第二子层包括含过渡金属的材料，并且第一子层和第二子层是交替的对。
105.方法s200还包括在步骤s250在中间层上方形成光阻层。方法s200包括在步骤s260中对光阻层进行图案化。方法s200包括在步骤s270中透过图案化的光阻层蚀刻中间层。
106.方法s200包括在步骤s280中，在蚀刻中间层之后对硬遮罩层执行干式蚀刻制程。此干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率的比大于5。在部分实施例中，每个子层的厚度在2纳米至30纳米的范围之间，和/或中间层的厚度在4纳米至200纳米的范围之间。在部分实施例中，中间层包括选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)、镍(ni)、氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中一种或多种。在部分实施例中，吸收体包括钽，选自于由钽、钴、铬、碲、铂、钯、钯、钌、铱、镍和/或其合金(例如，氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中，硬遮罩层包括氮氧化铬(cron)并且具有在2纳米至15纳米之间的厚度，和/或覆盖层包括钌，并且多层包括多达50对的多个钼和硅层对。在部分实施例中，此方法还包括透过图案化的硬遮罩层蚀刻吸收体。
107.图7绘示根据本公开的不同实施例的制造极紫外光光罩的方法s300的流程图。方法s300包括在步骤s310中在极紫外膜堆叠上形成中间层，此极紫外膜堆叠包括基材、在基材上的多层、在多层上的覆盖层、在覆盖层上的吸收体和在吸收体上的硬遮罩层。方法s300包括在步骤s320中在中间层上方形成光阻层，其中中间层包括选自由氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一个或多个。方法s300还包括在步骤s330中对光阻层进行图案化。方法s300包括在步骤s340透过使用图案化的光阻层来图案化中间层。方法s300包括在步骤s350处透过使用图案化的中间层来图案化硬遮罩层。方法s300包括在步骤s360透过使用图案化的硬遮罩层来图案化吸收体。在部分实施例中，对硬遮罩层进行图案化包括透过使用图案化的中间层作为光罩的干式蚀刻制程来蚀刻硬遮罩层，其中，此干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率的比大于约5。在部分实施例中，中间层包括多个子层，其中至少
一个子层包括含金属的材料，并且至少另一个子层包括含硅的材料。在部分实施例中，每个子层的厚度在2纳米至30纳米的范围之间，和/或中间层的厚度在4纳米至200纳米的范围之间。在部分实施例中，吸收体包括钽，选自于由钽、钴、铬、碲、铂、钯、钯、钌、铱、镍和/或其合金(例如，氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)所组成的群组中的一种或多种。
108.在本公开中，实现了一种透过使用中间层以增强硬遮罩层和光阻层之间的蚀刻选择性来制造极紫外光光罩的方法。本公开提供了增强微影分辨率和制造这种极紫外光光罩所需的更强健的制程的方法和技术。所公开的制造策略可以与所公开的用于极紫外光光罩制造的膜结构结合使用，从而改善当前的极紫外光光罩制造制程并促进下一代极紫外光微影的发展。将理解的是，在本文中并不须要讨论所有益处，对于所有实施例或示例不需要特定的益处，并且其他实施例或示例可以提供不同的益处。
109.根据本公开的一个方面，提供了一种形成光罩的方法。此方法包括提供设置在吸收体顶部上的硬遮罩层、覆盖层和设置在基材上的多层。此方法包括在硬遮罩层上方形成中间层，在中间层上方形成光阻层，图案化光阻层，透过图案化的光阻层蚀刻中间层，透过图案化的中间层蚀刻硬遮罩层，并且透过图案化的硬遮罩层蚀刻吸收体。在部分实施例中，透过图案化的中间层蚀刻硬遮罩层包括干式蚀刻制程，此干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率之比大于5。在部分实施例中，中间层的厚度在2纳米至200纳米的范围之间。在部分实施例中，中间层包括选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)、镍(ni)、氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中，中间层包括顶部子层和底部子层，其中顶部子层包括含硅的材料，并且底部子层包括含过渡金属的材料，反之亦然。在部分实施例中，中间层包括多个子层，其中至少一个子层包括含金属的材料，并且至少另一个子层包括含硅的材料。在部分实施例中，吸收体包括钽，选自于由钽、钴、铬、碲、铂、钯、钯、钌、铱、镍和/或其合金(例如，氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中，硬遮罩层包括氮氧化铬(cron)并且具有在2纳米至15纳米之间的厚度，和/或覆盖层包括钌。在部分实施例中，此多层包括多达50对的多个钼和硅层对，以及顶部硅保护层。
110.根据本公开的一个方面，提供了一种形成光罩的方法。此方法包括在基材上方形成多层，在设置于多层上的覆盖层上方形成吸收体，在吸收体上方形成硬遮罩层，在硬遮罩层上方形成中间层。中间层包括多个子层，其中至少一个子层包括含金属的材料，并且至少另一个子层包括含硅的材料。此方法还包括在中间层上方形成光阻层，对光阻层进行图案化，透过图案化的光阻层蚀刻中间层，以及在蚀刻中间层之后，对硬遮罩层进行干式蚀刻制程。此干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率的比大于5。在部分实施例中，多个子层包括第一子层和第二子层，第一子层包括含硅的材料，第二子层包括含过渡金属的材料，其中第一子层和第二子层是交替的对。在部分实施例中，每个子层的厚度在2纳米至30纳米之间，和/或中间层的厚度在4纳米至200纳米之间。在部分实施例中，中间层包括选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)、镍(ni)、氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚
硅氧烷所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中吸收体包括钽，选自于由钽、钴、铬、碲、铂、钯、钯、钌、铱、镍和/或其合金(例如，氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中，硬遮罩层包括氮氧化铬(cron)并且具有在2纳米至15纳米之间的厚度，和/或覆盖层包括钌，并且多层包括多达50对的多个钼和硅层对。在部分实施例中，此方法还包括透过图案化的硬遮罩层蚀刻吸收体。
111.根据本公开的一个方面，提供了一种形成光罩的方法。此方法包括在极紫外膜堆叠上形成中间层，此极紫外膜堆叠包括基材，在基材上的多层，在多层上的覆盖层，在覆盖层上的吸收体，以及在吸收体上的硬遮罩层。此方法包括在中间层上方形成光阻层，其中中间层包括选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)、镍(ni)、氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中一种或多种。此方法还包括图案化光阻层，透过使用图案化的光阻层来图案化中间层，透过使用图案化的中间层来图案化硬遮罩层，以及透过使用图案化的硬遮罩层来图案化吸收体。在部分实施例中，对硬遮罩层进行图案化包括透过使用以图案化的中间层作为光罩的干式蚀刻制程来蚀刻硬遮罩层，其中，干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率的比大于约5。在部分实施例中，中间层包括多个子层，其中至少一个子层包含含金属的材料，并且至少另一个子层包含含硅的材料。在部分实施例中，每个子层的厚度在2纳米至30纳米之间，和/或中间层的厚度在4纳米至200纳米之间。
112.根据本公开的一个方面，提供了一种极紫外光光罩基材。此极紫外光光罩基材包括设置在基材上的多层，设置在多层上的覆盖层，设置在覆盖层上方的吸收体，设置在吸收体上方的硬遮罩层，以及设置在硬遮罩层上的中间层。中间层对光阻的蚀刻选择性比对硬遮罩层高。在部分实施例中，中间层的厚度在2纳米至200纳米之间。在部分实施例中，中间层包括选自由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)或镍(ni)所组成的群组中的一个或多个。在部分实施例中，中间层包括选自由氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一种或多种。在部分实施例中，中间层包括顶部子层和底部子层，其中顶部子层包括含硅的材料，并且底部子层包括含过渡金属的材料，反之亦然。在部分实施例中，中间层包括多个子层，其中至少一个子层包括含金属的材料，并且至少另一个子层包括含硅的材料。在部分实施例中，吸收体包含钽，或选自于由钽、氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)、镍(ni)、氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一个或多个。在部分实施例中，硬遮罩层包括氮氧化铬(cron)并且具有在2纳米至15纳米之间的厚度。
113.前述概述了几个实施例或示例的特征，使得本领域具普通知识者可以更好地理解本公开的各方面。本领域具普通知识者应当理解，他们可以容易地将本公开内容作为设计或修改其他过程和结构的基础，以实现与本文介绍的实施例或示例相同的目的和/或实现相同的益处。本领域具普通知识者还应该认识到，这样的等效构造并不脱离本公开的精神和范围，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，它们可以进行各种改变、替换和变更。

技术特征：
1.一种光罩的形成方法，其特征在于，包含：提供设置在吸收体的顶部上的一硬遮罩层、一覆盖层和设置在一基材上的一多层；形成一中间层于该硬遮罩层上；形成一光阻层于该中间层上；图案化该光阻层；透过图案化的该光阻层蚀刻该中间层；透过图案化的该中间层蚀刻该硬遮罩层；以及透过图案化的该硬遮罩层蚀刻该吸收体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，透过图案化的该中间层蚀刻该硬遮罩层包含一干式蚀刻制程，该干式蚀刻制程具有对该硬遮罩层的一第一去除速率和对该中间层的一第二去除速率，并且对该硬遮罩层的该第一去除速率与对该中间层的该第二去除速率的一比例大于5。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，该中间层包含选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)或镍(ni)所组成的群组中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，该中间层包含选自于由氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一个或多个。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，该硬遮罩层包含一金属层，该金属层包含铬或钛，或者氮氧化铬(cron)、硼化钽(tab)、氧化钽(tao)、氧硼化钽(tabo)或氮硼化钽(tabn)之一，或者来自氮化硅(sin)或氮氧化硅(sion)之一的一硅基化合物，并且具有在2纳米至15纳米之间的一厚度。6.一种光罩的形成方法，其特征在于，包含：形成一多层于一基材上；形成一吸收体于设置在该多层上的一覆盖层上；形成一硬遮罩层于该吸收体上；形成一中间层于该硬遮罩层上，其中该中间层包含选自于由氧硼化钽(tabo)、氮硼化钽(tabn)、氮氧化硼钽(tabon)、钯(pd)或镍(ni)所组成的群组中的一种或多种；形成一光阻层于该中间层上；图案化该光阻层；透过图案化的该光阻层蚀刻该中间层；以及在蚀刻该中间层之后，对该硬遮罩层进行一干式蚀刻制程，其中，该干式蚀刻制程具有对该硬遮罩层的一第一去除速率和对该中间层的一第二去除速率，并且对该硬遮罩层的该第一去除速率与对该中间层的该第二去除速率的一比例大于5。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，该中间层包含多个子层，其中，所述多个子层中的至少一个子层包含一含金属的材料，并且所述多个子层的至少另一个子层包含一含硅的材料。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其还包含透过图案化的该硬遮罩层蚀刻该
吸收体。9.一种光罩的形成方法，其特征在于，包含：形成一中间层于一极紫外膜堆叠上，该极紫外膜堆叠包含一基材、在该基材上的一多层，在该多层上的一覆盖层，在该覆盖层上的一吸收体和在该吸收体上的一硬遮罩层；形成一光阻层于该中间层上，其中该中间层包含选自于由氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、氮硼化硅(sibn)、碳硼化硅(sibc)、氮碳化硼硅(sibcn)或聚硅氧烷所组成的群组中的一种或多种；图案化该光阻层；透过图案化的该光阻层来图案化该中间层；透过图案化的该中间层来图案化该硬遮罩层；以及透过图案化的该硬遮罩层来图案化该吸收体。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其中，该吸收体包含钽，或选自于由钽、钴、铬、碲、铂、钯、钌、铱、镍和/或它们的合金(包含氮化物、碳化物、氧化物和/或硼化物的衍生物)所组成的群组中的一种或多种。
技术总结
本公开提供了一种光罩的形成方法。此方法包括提供设置在吸收体顶部上的硬遮罩层、覆盖层和设置在基材上的多层。此方法包括在硬遮罩层上方形成中间层，在中间层上方形成光阻层，图案化光阻层，透过图案化的光阻层蚀刻中间层，透过图案化的中间层蚀刻硬遮罩层，然后，透过图案化的硬遮罩层蚀刻吸收体。在部分实施例中，透过图案化的中间层蚀刻硬遮罩层包括干式蚀刻制程，此干式蚀刻制程具有对硬遮罩层的第一去除速率和对中间层的第二去除速率，并且对硬遮罩层的第一去除速率与对中间层的第二去除速率的比例大于5。除速率的比例大于5。除速率的比例大于5。


技术研发人员：谢玮哲 王子奕 林秉勳 连大成 李信昌 李环陵
受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日：2021.03.01
技术公布日：2021/6/29